비파괴검사학회지 집필규정 외

편집부(편집자) 한국비파괴검사학회 2015 한국비파괴검사학회지 Vol.35 No.5

비파괴검사학회지 집필규정 외

편집부(편집자) 한국비파괴검사학회 2016 한국비파괴검사학회지 Vol.36 No.6

인공지능 비파괴검사 기술 도입을 위한 제도 구축 방향

조승현(Seung Hyun Cho) 한국비파괴검사학회 2021 한국비파괴검사학회 춘계학술대회 초록집 Vol.2021 No.6

최근 딥러닝과 같은 인공지능 기술의 비약적인 발전으로 인해, 인공지능 활용 기술이 다양한 경제 산업 분야 및 실생활에서 많은 변화를 이끌어 내고 있으며 이러한 경향은 점점 가속화되고 있다. 비파괴검사 분야 또한 예외가 아니어서 많은 연구자들이 현장에 산적한 난제의 해결을 위해 인공지능을 적용하여 돌파구를 찾으려는 시도가 활발하다. 국내외를 막론하고 주요 비파괴검사 기업에서도 인공지능 도입에 적극적이며, 우리 정부도 이에 발맞춰 국제적 기술 선도를 역량 확보를 위해 인공지능 비파괴검사 연구개발 사업을 추진하고 있다. 이러한 추세가 계속되면 많은 연구자들의 노력으로 가까운 시일 내에 우수한 검사 기술이 개발될 것으로 예상되나, 개발된 기술이 현장에 보급되어 사용되기 위해서는 기술의 신뢰성을 보증하기 위한 다양한 규정 및 절차 등의 재정의가 필요하다. 인공지능비파괴검사 체계에서는 검사자에 전적으로 의존하던 판독을 인공지능으로 보조하거나 대체하는 수단으로 활용하므로, 기존 비파괴검사 체계에서 검사자의 신뢰성을 확보하기 위해서 도입된 자격인증, 숙련도검사, 기량검증과 같은 신뢰성 인증 및 인정 체계에서 인공지능의 역할을 고려한 제도의 보완이 필수적이다. 인공지능 알고리즘 그 자체 뿐만 아니라 인공지능이 탑재된 장비와 인공지능의 보조를 받는 검사자의 검사 성능·능력의 정량적 평가 및 신뢰성 검증 체계가 확립되고 나서야 비로소 현장 보급이 가능해지고 본격적인 시장의 확대를 기대할 수 있다. 더불어 다량의 고품질 비파괴검사 데이터 생산 및 관리를 위한 인프라 구축 역시 지속가능한 인공지능 비파괴검사 기술 확보를 위해 선행되어야 한다. 이번 발표에서는 인공지능 비파괴검사 기술 지속적인 도입 및 체계 전환을 위한 제도 개선 방향에 대해서 고민해보고자 한다. Due to the recent rapid development of artificial intelligence such as deep learning, its utilization have led to many changes in various economic and industrial sectors and real life, and this trend is accelerating. Also, in the field of nondestructive testing, many researchers are actively trying to find a breakthrough by applying artificial intelligence to solve the challenges piled up on NDT field. Major nondestructive testing companies, both at home and abroad, are also active in introducing AI technologies, and the Korean government is also pushing for artificial intelligence non-destructive testing R&D projects to secure international technology leadership. Excellent inspection technologies based AI are expected to be developed in the near future with the efforts of many researchers, but various regulations, procedures, and standards need to be redefined to ensure the reliability of the technology. Since the artificial intelligence assists or replace inspectors to carry out judgement that were entirely dependent on inspectors in existing nondestructive testing system, it is essential to supplement the system considering the role of artificial intelligence in certification and accreditation for the reliability of nondestructive testing systems. Only after the quantitative evaluation and reliability verification of the performance of inspection equipment and the capability of inspectors aided by artificial intelligence as well as artificial intelligence algorithms itself is established, on-site distribution can be possible and the market can be expanded in earnest. In addition, the establishment of data infrastructure for the production and management of large amounts of high-quality non-destructive testing data should also be preceded to secure sustainable artificial intelligence assisted NDT technology. In this presentation, we would like to consider ways to improve the NDT system for employing of artificial intelligence.

비파괴검사 서비스-글로벌시장 요약 보고서

심철무(Cheul Muu Sim) 한국비파괴검사학회 2021 한국비파괴검사학회지 Vol.41 No.3

비파괴검사 서비스(NDT Service) 글로벌 시장은 노후 인프라 수명연장(원자력/운송/석유화학) 및 첨단 스마트 인프라 개발, 안전규제강화, 신제조업 산업 표준화 및 자동화, 이차전지, 수소전지, 자동차전장품, 항공우주부품(3D 프린팅 기술), 승객 및 화물 안전 우선 운송서비스: Inter State (국가 간 철도), 문화재 복원, 보존 및 진위 여부 판정 등 사회적 산업적 등의 추진요인으로 2019년 82.8억 달러에서 2027년까지 연 10 % 정도 연평균 성장률로 164.1억 달러(US$)를 기대하고 있다. 무인자동화, 로보틱스, AI, 실시간 디지털 영상, 3-4차원 컴퓨터 토모그라피 및 나노-마이크로, Cloud와 연계된 Big Data 등의 기술이 내재된 4.0 스마트 비파괴검사기술은 검사체로부터 수많은 검사 데이터를 제공받는다. 일반적으로 이렇게 진보된 NDT 방법은 검사장비구축, 검사절차 및 데이터 해석이 복잡하다. 따라서 표준화된 교육을 받은 전문적인 이해와 경험을 가진 검사자와 평가자가 필수적이다. 따라서 전문적인 비파괴검사인력양성을 위한 교육/인증/교정서비스 시장이 2019년에는 1억9293만 달러에서 2027년도에는 연 10.5 % 연평균 성장률로 4억205만 달러로 성장을 전망하고 있다. 첨단기술로 개발된 고가 장비의 렌탈 서비스 시장도 2019년 2억 6511만 달러에서 2027년도에는 연 8.7.% 연평균 성장률로 5억871만 달러를 전망하고 있다. It is expected to grow from 8.28 billion dollars in 2019 to 16.41 billion dollars (US$) at an annual average annual growth rate of approximately 10% by 2027 by below demanding of social and industrial field, Life extension of aging infrastructure (nuclear power/transportation/petrochemical) and development of advanced smart infrastructure, Reinforcement of safety regulations, New manufacturing industry standardization and automation, Li-ion batteries, hydrogen fuel cell, automation electronics, aerospace parts (3D printing technology), Passenger and cargo safety priority in transportation service: inter state (international railroad), Restoration, preservation, and authenticity determination of cultural properties, 4.0 Smart Non-destructive testing service (NDT) of global market is stemmed from below advanced technology, Unmanned Automation, Robotics, AI, Real-time digital imaging, Three-four dimensional Computed Tomography and nano-microscope, Data Platform of Big Data in Cloud. The numerous data of test objects is provided owing to the 4.0 Smart Non-Destructive Testing Technology. In general, this advanced NDT method is complex in installation equipment, inspection procedures and data interpretation. Therefore, professional understanding and experience with standardized training is essentially needed. Thus, the education/certification/calibration of service market for nurturing professional 4.0 Smart Non-Destructive Testing personnel is expected to grow from $ 192.93 million in 2019 to $ 400.05 million at a CAGR of 10.5 V% in 2027. The subscription rental service market for expensive equipment developed with advanced technology is also projected to grow from $265.11 million in 2019 to $587.1 million at an annual average growth rate of 8.7.% in 2027.

스테인리스강 용접부 검사를 위한 분할형 Flexible PAUT 탐촉자의 적용성 검증

임성진(Seong-Jin Lim),송건흠(Geon-Heum Song),박익근(Ik-Keun Park),박태성(Tae-Sung Park) 한국비파괴검사학회 2020 한국비파괴검사학회지 Vol.40 No.2

발전소 튜브 및 파이프 형상은 주변 설비와 사용 환경에 의해 다양한 구조로 형성되어 있다. 용접부의 여러 형상 중에서 분기관은 현재까지 비파괴검사에서 주어진 공간적, 환경적인 원인으로 인해 비파괴검사의 적용이 어려워 재료의 건전성을 확인하는 측면에서 검사한계점을 가지고 있다. 특히, 용접부의 재질이 일반 페라이트 재료에서는 초음파의 입사에 대응하는 최소 접근만으로도 검사 가능한 부재가 일부 존재하지만 오스테나이트 조직의 결정입계로 형성되어 있는 스테인리스 재질의 분기관의 경우에는 두께 방향의 전체 용접부를 체적검사하기에는 어려움 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하고자 Flexible PAUT 송신/수신용 32CH 탐촉자를 설계/제작하였다. 이 탐촉자는 다양한 곡률을 가진 용접부의 분기관 형태의 검사 대상체에 대하여 단일 탐촉자에서 송, 수신이 가능하도록 개발되었으며 탐촉자의 성능 및 검사대상체에 대한 유용성을 검증하고자 곡률이 형성된 스테인리스 재질의 배관 용접부 시험편을 제작하였고 여기에 대표적인 제작결함 및 인공적인 불연속 지시를 통한 성능 검증을 수행하였다. 이러한 검증을 통해 곡률을 가지는 검사 대상체에 개발된 Flexible PAUT 탐촉자의 타당성 및 유용성을 검증하고자 하였다. In power plants, tube and pipe shapes of various forms are used depending on the surrounding equipment and environment. The different shaped fittings currently employed in weld zones, have limitations when nondestructive tests (NDTs) are conducted to determine material integrity; these limitations are due to their poor NDT applicability arising from spatial and environmental problems. In particular, when the weld zone is formed of a general ferrite material, some members can only be tested by the minimum approach corresponding to the incidence of ultrasonic waves. However, for stainless steel fittings containing austenitic grain boundaries, it is difficult to perform a volumetric test on the entire weld zone in the thickness direction. In this study, a 32-channel probe for flexible phased array ultrasonic testing (PAUT) transmission/reception was designed and fabricated to address this problem. This probe was developed to transmit and receive in a single probe for test objects as fittings in a of weld zone with various curvatures. To investigate the probe performance and the test object usefulness, a stainless-steel pipe weld zone specimen with curvature was fabricated. The performance was evaluated by examining typical natural defects and artificial indications of discontinuity. In this study, we attempted to verify the validity and the usefulness of the flexible PAUT probe developed for a test object with curvature.

합금강 빌릿의 결함탐상을 위한 수침식 위상배열 초음파 탐촉자 개발 및 성능평가

전원표(Won Pyo Jeon),김갑순(Gab Soon Kim) 한국비파괴검사학회 2020 한국비파괴검사학회지 Vol.40 No.2

현재 제철소에서는 여러 개의 단일 초음파 탐촉자를 접촉식 방법으로 탐상부 기계장치를 구성하여 합금강 빌릿의 검사를 수행한다. 이러한 접촉식 단일 초음파 검사방법은 연속 검사과정에서 검사면의 마찰로 기구부가 마모되면서 물에 의한 음향결함이 불안정하여 음향전달의 기복이 발생하거나 초음파의 입사각이 틀어지면서 결함 검출감도가 떨어지는 문제가 발생한다. 따라서 본 연구에서는 수침식 위상배열 초음파 검사기법을 합금강 빌릿에 적용하여 단일 초음파 검사기법의 문제를 해결하고 검사신뢰성을 향상하고자 하였다. 이를 위하여 CIVA 시뮬레이션 소프트웨어를 이용하여 합금강 빌릿 검사에 최적화 된 수침식 위상배열 초음파 탐촉자를 설계 및 제작하였고, 제작된 수침식 위상배열 초음파 탐촉자의 성능을 평가하기 위해 합금강 빌릿의 인공결함 시험편을 제작하고 결함 검출능 연구를 수행하였다. 특성실험결과 제작된 수침식 위상배열 초음파 탐촉자를 이용한 검사기법은 접촉식 단일 초음파 검사기법 보다 신호대 잡음 비율이 4배 이상 우수함을 확인하였으며, 합금강 빌릿의 수침식 위상배열 초음파 자동 검사시스템의 적용 가능성을 검증하였다. Ultrasonic testing of an alloy steel billet in a steel mill has been conducted by multi single element by multi single element ultrasonic testing. However, single ultrasonic testing method has the problem of coupling errors caused by unstable water coupling law detections also reduced by the ultrasonic angle of incidence because of friction on the guide shoe and the billet surface during continuous inspection. In this study, an immersion phased array ultrasonic testing technique is applied to the billet to solve the problems with signal ultrasonic testing techniques and increase test reliability. To achieve this objective, the immersion array ultrasonic transducer was designed and fabricated by CIVA simulation software, and compared with artificial flaws specimens in the performance test. The performance test results show that the developed immersion phased-array ultrasonic transducer is four times more capable of confirming the signal-to-noise ratio compared with signal ultrasonic testing techniques, and is applicable to automated immersion testing of billets.

방사선 차폐제의 감마스케닝검사법에 대한 고찰

서경원 韓國非破壞檢査學會 1995 한국비파괴검사학회지 Vol.15 No.4

원자력산업이 발전함에 따라 우리나라에서도 방사성동위원소 및 방사선발생장치를 사용하는 시설이 매년 증가하고 있었으며 그에 따라 방사선 차폐시설에 대한 방사선 안정성 문제도 크게 대두되기 시작하였다. 그러므로 안전성 확보의 일환으로 방사선 차폐체 건전성검사는 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 방사선 차폐체 건정성검사를 위한 비파괴검사방법중의 하나인 감마스케닝검사법(gamma scanning test, GST)의 검사 방법에 대한 평가와 실제 현장에서의 적용 예를 비교 고찰하였다. 또한 본 연구에서는 사용된 감마스케닝검사방법에서 정확성을 위해 검사시 갖추어야 할 기본 장치와 개선해야 할 사항 등을 제시하였다. 이러한 기술을 국내 관련기관 및 산업체에서 널리 보급하여 보다 효율적이고 정확한 검사 방법을 수행한다면 앞으로 구조물의 건정성검사시 비파괴검사방법의 한 수단으로 정착하여 유용하게 사용될 수 있을 것이다. As nuclear industry in Korea is being expended, the number of user for radioisotope and radiation generators has being remarkably increased. As a result, radiation shielding problem for radiation safety has rasied as a question of great interest nowaday. In this report, gamma scanning test(GST), one of the nondestructive test methods of radiation shielding material was introduced and the review of the test method and its application were described. In addition for accurate evaluation of the test result, necessary basic equipments for the test and for improvement of equipment were suggested. If the effective test method described above were widely and poperly applied by GST related companies, the technology would be used effectively, as one of the safe nondestructive test for the radiation shielding material in future.

소켓 용접부 결함 검사용 초음파 자동 검사 장비 개발

이정기,박문호,박기성,이재호,임성진 한국비파괴검사학회 2004 한국비파괴검사학회지 Vol.24 No.3

대구경 배관에서 소구경 배관으로 연결하는 부위 및 배관의 방향 전환을 위해 사용하는 소켓용접부는 용입불량 및 사용기간이 경과되면서 내부로부터 진전될 수 있는 균열 등의 결함을 가질 수 있다. 그러나 지금까지 적용하고 있는 비파괴검사법인 액체침투탐상과 방사선투과검사로는 내부에 존재하는 균열성 결함의 검출이 어렵다. 본 연구에서는 소켓용접부 내부의 균열성 결함 검출을 위한 초음파 검사 기법을 확립하였고, 검사를 수행할 수 있는 초음파 탐촉자를 설계 제작하였으며, 자동으로 검사할 수 있는 검사 장비와 제어용 운영 프로그램을 개발하였다. 개발된 장비는 컴퓨터를 기반으로 하고 있으며, pulser/receiver를 내장하고 100㎒ 고속 A/D board를 사용하여 초음파 탐상기 역할을 프로그램으로 구현하였으며, ISA interface type으로 4축 제어용 motion controller를 개발하여 자동 검사를 수행하는 scanner를 제어하도록 하였으며, 검사 결과는 소켓용접부 단면을 실시간 영상으로 나타내도록 되어 있다. 인공결함 ㅅ험편의 결함을 평가한 결과 결함의 깊이가 1㎜인 결함의 평가 길이는 실제 크기보다 작게 나타내고 있으며, 결함의 깊이가 증가할수록 결함의 길이가 더 크게 평가되었다. 본 연구로 개발한 장비는 원자력 발전소나 화학플랜트에 많이 널려 있는 소켓용접부 내의 용입불량, 피로 균열 등을 검출하여 객관적인 검사 결과를 제시할 수 있으므로 설비 안전 관리 및 보수 부위 결정에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. Socket weldment used to change the flow direction of fluid may have flaws such as lack of fusion and cracks. Liquid penetrant testing or Radiography testing have been applied as NDT methods for flaw detection of the socket weldment. But it is difficult to detect the flaw inside of the socket weldment with these methods. In order to inspect the flaws inside the socket weldment, a ultrasonic testing method is established and a ultrasonic transducer and automated ultrasonic testing system are developed for the inspection. The automated ultrasonic testing system is based on the portable personal computer and operated by the program based Windows 98 or 2000. The system has a pulser/receiver, 100 ㎒ high speed A/D board, and basic functions of ultrasonic flaw detector using the program. For the automated testing, motion controller board of ISA interface type is developed to control the 4-axis scanner and a real time iC-scan image of the automated testing is displayed on the monitor. A flaws with the size of less than 1 ㎜ in depth are evaluated smaller than its actual size in the testing, but the flaws larger than 1 ㎜ appear larger than its actual size on the contrary. This tendency is shown to be increasing as the flaw size increases. A reliable and objective testing results are obtained with the developed system, so that it is expected that it can contribute to safety management and detection of repair position of pipe lines of nuclear power plants and chemical plants.

증기발생기 전열관 외면 축균열 건전성 평가를 위한 비파괴검사 크기 측정 평가

주경문(Kyung-Mun Joo),홍준희(Jun-Hee Hong) 한국비파괴검사학회 2015 한국비파괴검사학회지 Vol.35 No.1

최근 국내 증기발생기 Alloy 600HTMA 전열관의 관 지지판 부위 외면 축균열 결함의 생성이 지속적으로 증가하고 있다. 이로 인하여 증기발생기가 설계수명 이전에 조기 교체되었으며 또는 교체 예정이다. 전열관 외면 축균열은 건전성 관리에 가장 위협이 되는 요소이므로 정밀한 건전성 평가가 요구된다. 와전류 검사(ECT, eddy currunt testing)는 주기적으로 수행되어 지며 이 결과는 건전성 평가 입력 자료로 활용된다. ECT 검사시스템의 신뢰성은 검사기술과 평가자 기량에 의존하며, NDE 시스템 성능을 보여주는 지수는 열화 탐지와 크기 측정 오차이다. 본 연구에서는 국내 평가자 성능이 반영된 크기 측정 오차와 그리고 최적의 균열 크기 측정 방법을 제시하였다. 실험은 국내 각기 다른 5개 회사에서 10명의 평가자가 참여한 다자간 비교시험의 결과를 사용하여 이루어졌다. 실험 결과 분석은 파괴검사 결과값과 비파괴검사로 측정된 값의 상관관계를 회귀분석을 통하여 이루어졌다. Recently, the initiation of outside diameter stress corrosion cracking (ODSCC) at the tube support plate region of domestic steam generators (SG) with Alloy600 HTMA tubes has been increasing. As a result, SGs with Alloy600 HTMA tubes must be replaced early or are scheduled to be replaced prior to their designed lifetime. ODSCC is one of the biggest threats to the integrity of SG tubes. Therefore, the accurate evaluation of tube integrity to determine ODSCC is needed. Eddy current testing (ECT) is conducted periodically, and its results could be input as parameters for evaluating the integrity of SG tubes. The reliability of an ECT inspection system depends on the performance of the inspection technique and abilty of the analyst. The detection probability and ECT sizing error of degradation are considered to be the performance indices of a nondestructive evaluation (NDE) system. This paper introduces an optimized evaluation method for ECT, as well as the sizing error, including the analyst performance. This study was based on the results of a round robin program in which 10 inspection analysts from 5 different companies participated. The analysis of ECT sizing results was performed using a linear regression model relating the true defect size data to the measured ECT size data.

원전 배관 자동 초음파 검사를 위한 다채널 초음파 시스템 개발

이희종(Hee-Jong Lee),조찬희(Chan-Hee Cho),조현준(Hyun-Joon Cho) 한국비파괴검사학회 2009 한국비파괴검사학회지 Vol.29 No.2

국내 원전 가동중검사 기술은 대부분이 선진국에서 도입한 비파괴검사 장비를 진단현장에 적용하는 운영기술로 지금까지 선진 운영 기술의 습득에 중점을 두어, 검사 시스템 하드웨어 및 소프트웨어의 국내 제작 기술은 매우 미흡하였다. 때문에 국산 고유모델의 원전 가동중검사용 진단장치 개발의 필요성이 끊임없이 제기되었다. 본 연구에서는, 원전 배관 자동 초음파검사 시스템의 핵심 기술인 고성능 다채널 초음파 펄서/리시버와 A/D converter 보드, 디지털 제어보드를 개발하고 그 성능을 검증하였다. 검증 실험 결과는 개발된 시스템이 설계 목적에 부합하는 성능을 보이는 것으로 확인되었다. Currently almost all in-service-inspection techniques, applied in domestic nuclear power plants, are partial to field inspection technique. These kinds of techniques are related to managing nuclear power plants by the operation of foreign-produced inspection devices. There have been so many needsfor development of native in-service-inspection device because there is no native diagnosis device for nuclear power plant inspection yet inKorea. In this research, we developed several core techniques to make an automated ultrasonic pipe inspection system for nuclear power plants. A high performance multi-channel ultrasonic pulser/receiver module, an A/D converter module and a digital main CPU module were developed and the performance of the developed modules was verified. The S/N ratio, noise level and signal acquisition performance of the developed modules showed proper level as we designed in the beginning.